專利名稱：電聲變換器用的連接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將一個電聲變換器導(dǎo)電連接在一個聲再生和/或聲記錄裝置中的一個印刷電路板上的電路中的一種連接器。
現(xiàn)有技術(shù)為眾所周知的這類的聲再生和/或聲記錄裝置的實例是無線電話機。無線電話機，象在GSM(移動通信全球系統(tǒng))那樣的蜂窩式通信系統(tǒng)中所用的蜂窩式電話機，包括至少一個送話器和至少一個揚聲器；兩者都可以解釋為是用來將電信號變換為聲信號或者作反向變換的電聲變換器。
除了這類的電聲變換器之外，在現(xiàn)今的無線電話中顯然還備有各式各樣的、用來執(zhí)行或?qū)崿F(xiàn)無線電話機多種功能的電路、電子電路或者組件。這類的電路或組件計有，例如，調(diào)制器、本機震蕩器、時鐘信號發(fā)生器、混頻器、放大器、和各種濾波器的電路、處理器(CPU)及其存儲器。這些電路一般都設(shè)置在一塊印刷電路板(PCB)上。印刷電路板通常是用備有銅基導(dǎo)體的玻璃纖維環(huán)氧樹脂做成的，可以采用下列的工序制造1．在電路板上漏印錫焊劑。
2．在錫焊劑中安裝電組件和電子組件。
3．在熱風(fēng)爐中于210℃-270℃左右的溫度下進行處理，將組件錫焊就位。
當將聲學(xué)組件(揚聲器和送話器)按照上述方式連接在無線電話機的電路板上時，需要考慮幾個問題。揚聲器和送話器都對熱敏感，所以在上述的錫焊過程中不得在電路板上出現(xiàn)。非常明顯，在融化焊劑所需的溫度下會使聲學(xué)組件受損。一般情況下，一個揚聲器或一個送話器最高只能耐受100℃左右的溫度；因此，這些組件必須在按照上述正常制造過程以外另行安裝。
另外，主管單位對于聲學(xué)組件規(guī)定了嚴格的條例。例如，就象在遇到有頻率特性要求時的那種情況。聲學(xué)組件當然也要受諸如高品位語音識別能力方面的市場要求約制。出于具體原因，在聲學(xué)組件和無線電話機殼之間要留出一個間隙。因為隨著周圍環(huán)境的不同有時會產(chǎn)生一個聲阻抗，而對于這種聲阻抗必須要加以嚴格控制，借以滿足上述的要求。出于這方面的原因，揚聲器/送話器最好一定要安裝在與機殼中的同一個位置上。
因此，在現(xiàn)今的無線電話中，聲學(xué)組件一般是固定設(shè)置在前部的機殼中；而印刷電路板連同上面所設(shè)的電路和電子電路是裝在后部的機殼中。聲學(xué)組件通常是通過在有關(guān)聲學(xué)組件與印刷電路板之間經(jīng)過錫焊連接的兩條金屬線連接到印刷電路板上的。然而，由于在這樣的情況下必須要采用手工焊，所以這種錫焊的缺點在于難以自動化。結(jié)果是生產(chǎn)速度和成本效率都有所降低。為了便于錫焊，金屬線必須有一定的長度；當前部和后部進行組裝時，可能會有金屬線被夾在機械部件中間，金屬線或焊點會有被夾斷的危險。
這種將裝在一個前部的聲組件和裝在后部的印刷電路板之間的固定連接方式還有一個缺點，當無線電話機要修理或者送去檢修時，如果需要將前部和后部拆開，就非要將固定連接拆斷不可。
根據(jù)歐洲專利EP-A-0 567 850已知，提供在一種借助于在印刷電路板上錫焊一個接觸彈簧對一個揚聲器和印刷電路板之間作導(dǎo)電連接。每個接觸彈簧的設(shè)計，能夠接收并系合一個揚聲器的相應(yīng)插腳。在歐洲專利出版物EP-A-0 490 214中發(fā)表了類似的結(jié)構(gòu)，其中的一個接觸彈簧安裝在一個的揚聲器的相應(yīng)插腳上，并且設(shè)法使其在電路板上施加一個彈力，從而產(chǎn)生所需的導(dǎo)電連接。這類的接觸方式省卻了在揚聲器和電路板之間的直接的錫焊連接。然而，由于其中的改進設(shè)計方面的原因，該接觸裝置可能難以在高技術(shù)自動組裝過程中使用。除此以外，因為每個揚聲器的連接插腳需要一個接觸裝置，所以也不是一種最佳高成本效率的解決辦法。
發(fā)明詳述本發(fā)明的目的是為了克服當將聲再生和/或聲記錄裝置(例如無線電話機)中的電聲變換器導(dǎo)電連接到印刷電路板上時所遇到的上述問題。該目的是通過一個非常耐熱、從而在制造過程中就能夠用錫焊連接到電路板上、其中備有一個彈性裝置、用來連接到聲再生和/或聲記錄裝置上、借助于按照所附的專利權(quán)利要求、在連接邊際所有的重要方面都呈現(xiàn)優(yōu)異性能的連接器來完成的。除此以外，本發(fā)明還涉及采用上述連接器組裝一種無線電話機的方法。
附圖簡述現(xiàn)參照下列附圖，對本發(fā)明作詳細說明

圖1是以無線電話機為例將揚聲器導(dǎo)電連接到印刷電路板上的本發(fā)明的連接器的示意側(cè)面圖。
圖2是按照圖1構(gòu)件的俯視圖。
圖3是按照本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的連接器的側(cè)面示意放大圖。
圖4是圖3所示連接器的一個端面視圖。
圖5是圖3及圖4所示連接器的俯視圖。
發(fā)明詳述圖1和2提供按照本發(fā)明用來將一個電聲變換器導(dǎo)電連接到一部無線電話的一個印刷電路板上的一個連接器20的示意圖。所選用的電聲變換器的示例是這樣的一個普通的揚聲器10，即在GSM那樣的蜂窩式通信系統(tǒng)中的蜂窩式便攜電話機中所用的變換器。然而，應(yīng)當理解，本發(fā)明可以適用于包括將一個印刷電路板連接到一個電聲變換器上那樣的所有聲再生和/或聲記錄裝置。作為這樣的裝置可以列舉袖珍式磁帶錄音機、口述記錄機、小型無線電裝置等等。
揚聲器10固定安裝在無線電話機機殼的前部之中。揚聲器10在前部13中的固定安裝是在一道單獨的工序中采用熟知的固定或安裝方法(例如膠粘法)進行的。前部是按照普通的方式設(shè)計的，用來容納揚聲器10；最好是備有孔或槽，由揚聲器發(fā)出的聲波通過它們向周圍發(fā)射。前部13以及在前部裝配揚聲器10的緊固件的設(shè)計可以采用足夠的高精度進行。由于這些作業(yè)要在單獨的工序中進行，從而能將前部13和揚聲器10之間間距的上述聲阻抗保持在所要求的范圍以內(nèi)。前部13安裝在后部14上。其間的分界線如圖1中的標號15所示。
在揚聲器10下方備有兩個插腳11a,11b；兩者相應(yīng)的第一端連接在揚聲器主體部分相應(yīng)的輸入端。這樣的揚聲器是電動型的公用標準組件，可以，例如，從丹麥的KIRK A/S買到，因而在此不作更多的說明。連接插腳最好是用銅基制成的，上面復(fù)有較厚的一層鎳，再上面復(fù)有一薄層黃金(約有1μm厚)，因此，插腳大約寬2mm，厚度接近0.5mm，從圓形揚聲器的圓周外伸幾乎達10mm。
連接器20設(shè)置在揚聲器10的連接插腳11a,11b和裝在后部14的一塊印刷電路板12之間。在電路板12上備有各種各樣的電路及電子電路，由這些電路實現(xiàn)無線電話機的各種功能。例如，在電路板上包括在圖中未作詳細表示的一個處理器或者CPU單元，用來控制無線電話機的總體功能。另外，在印刷電路板12上還備有常規(guī)設(shè)計的送話器/受話器單元，用來分別發(fā)送和接收射頻信號。這樣的電路對于熟悉技術(shù)領(lǐng)域的人員應(yīng)該是熟知的，所以在此處不再作詳細說明。然而，以下將對無線電話機在接收一個輸入無線電信號的運作作簡略說明。印刷電路板的制作及其組件的安裝和在各種電路中的錫焊主要是按照在現(xiàn)有技術(shù)說明一節(jié)中所見的有關(guān)信息進行的。
例如，由一個基地臺發(fā)射、供一套蜂窩式電信系統(tǒng)使用的一個射頻電磁輸入信號，會到達無線電話機，由無線電話機上所裝的天線裝置接收。電信號被天線變換成一個高頻電信號，再經(jīng)過濾波和放大，經(jīng)過混頻單元混頻，調(diào)諧成一個中頻信號。然后，在進行另一次濾波和放大步驟，接著通過由本機紀震蕩器提供的一個中頻信號在一個解調(diào)單元中對該信號進行解調(diào)。于是得到一個稱為基帶信號的信號，可以對該信號進行解碼，或者根據(jù)有關(guān)蜂窩電信系統(tǒng)的方法和協(xié)議進行處理。如此獲得的低頻電信號通過設(shè)置在電路板12上的一個放大器，再送到揚聲器10，電信號在此被變換成聲波，從揚聲器10中播出。
首先以照圖1及2為基礎(chǔ)說明本發(fā)明的連接器20。然后參照圖3-5所示的優(yōu)選實施例對于一個更具體的設(shè)計加以說明。連接器20包括一個用一種耐高溫電絕緣材料制成的連接器主體21。連接器主體21至少有一個頂面和一個底面彼此平行。兩個彈性連接元件22a,22b，如圖1及2所示，各自的第1端設(shè)置在連接器21上方的頂面上。如圖1和2所示，并且參照圖3-5，在以下做更詳細的說明，每個彈性連接元件22a,22b橫跨連接器主體21的上表面外伸，形成一個倒V字形從而具備作為是本發(fā)明基礎(chǔ)的彈性功能。另外，還可能將彈性連接元件22a,22b作成更大鈍角的設(shè)計。連接器主體21上表面上的兩個連接元件22a,22b之間的面積(至少是3mm×3mm)的大小和平面都足以在以下所述的自動組裝過程中能夠摘取連接器。彈性連接元件22a,22b相應(yīng)的第二端連接在設(shè)置在連接器主體21底側(cè)相應(yīng)的一個下方接觸元件23a,23b上，用來連接在印刷電路板12上的前述放大器。上方彈性連接元件22a,22b的設(shè)計彼此相同，最主要的最好是做成片簧形狀。該片簧是用導(dǎo)電材料做成的，其彈力要小到足夠的程度，以便對揚聲器10的連接插腳11a,11b產(chǎn)生下述的彈簧效果。兩個上方連接元件彼此之間作電絕緣，下方連接元件也與此相同。上方連接元件最好是用銅制造，如上述揚聲器的連接插腳11a,11b那樣，復(fù)有一層鎳基保護層，還復(fù)有一薄層黃金外層。然而，應(yīng)當理解，以上所述的所有接觸裝置也可以用其他材料制造，其尺寸也可以不同于此處所述的規(guī)定。
按照圖1，彈性連接元件22b連接到相應(yīng)的下方接觸元件23b上，要設(shè)法將前者通過適當路徑沿著為此在均質(zhì)的連接器主體中做成的一個溝槽或孔道穿過連接器主體導(dǎo)向下方。另一個辦法可以將上方連接元件沿著連接器主體的一個垂直側(cè)面向下延伸到相應(yīng)的下方接觸元件。在上方連接元件22b的下部與下方接觸元件之間的實際連接，例如，采用錫焊或者作取決于形狀的系合。第二上方連接元件22a沿著相反的方向通過一個相應(yīng)的溝槽或連接器21中的孔道向下延伸到下方接觸元件23a，其間的連接是采用類似于上述的方法提供的。在圖1和2的基礎(chǔ)圖示中，連接器20是按照承壓的狀態(tài)表示的，即當將前部13安裝到后部14時，裝在前部中的揚聲器10的連接插腳11a,11b是彈性系合在連接器20的上方彈性連接元件22a,22b中。采用這種方式，在揚聲器10的連接插腳11a,11b和連接器的上方彈性連接元件22a,22b之間實現(xiàn)了令人滿意的導(dǎo)電連接，接著再分別通過下方接觸元件與印刷電路板作導(dǎo)電連接。
在圖3-5中示出按照本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的連接器30。如前所述，連接器主體31包括用一種能夠耐受在前述的印刷電路板的制造過程中所達到的溫度的電絕緣材料。適合于連接器主體使用的材料是PPA塑料，但是也可以使用其他的材料。連接器主體31是均質(zhì)的，必須是一個直角平行六面體。按照該優(yōu)選實施例，一個上方片簧型的連接元件是和一個下方接觸元件33a整體化制造的。上方連接元件32a的自由端要設(shè)法使其在卸載時接觸到連接器主體31的一個橫側(cè)面；上述自由端在加載時(即如上所述，當有一個揚聲器的連接插腳11a壓在連接元件32a上時)，就沿縱向頂在做成垂直于連接器主體31上表面、或者沿著其中一個側(cè)面做成的一個溝槽或者一個凹槽上。在圖3-3中所示的連接器30是處于加載狀態(tài)；在圖4中特別示出承壓的上方連接元件32b與連接器主體31的一個側(cè)面的連接方式。從這個自由端開始，每個上方連接元件32a,32b都以彎成鈍角形狀的方式外伸，橫跨在連接器主體31的上表面上，然后沿著連接器主體31對面的一個表面垂直向下延伸，從而連接到與其相對應(yīng)的下方接觸元件33a,33b上。
每個上方連接元件32a,32b相應(yīng)頂端(即彎角的頂端)的設(shè)置方式，要使其在前部13安裝在后部14上、并且使彈簧元件32a,32b如上所述承壓時接觸到揚聲器的相應(yīng)的插腳11a,11b。兩個上方連接元件32a,32b按照彼此方向相反橫跨在連接器主體31的上表面的方式設(shè)置，連接元件32a的自由端要設(shè)在連接器主體31上與另一個連接元件32b對面的一側(cè)。彈性連接元件的剛性應(yīng)當與揚聲器的相應(yīng)插腳11a,11b施加在相對應(yīng)的連接元件32a,32b的作用力相適配。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例樣機證實，一個60±15克的彈簧力是合適的。
兩個下方接觸元件33a,33b沿著其縱軸線牢固裝在連接器主體31的底側(cè)。下方接觸元件從連接器主體的每個表面上外伸，按照圖4，這些外伸端經(jīng)過兩次大約45°的彎折，形成接觸表面33a’,33a”,33b’,33b”。這些接觸表面準備錫焊在印刷電路板12上，作為揚聲器10通過本發(fā)明的連接器與電路板12上的一個電路之間的導(dǎo)電連接。
借助于本發(fā)明的連接器20,30就能夠如下所述，以高度自動化的方式將一個電聲變換器連接在無線電話機的一個電路板上。當按照以前在現(xiàn)有技術(shù)說明一節(jié)中所述，通過一道錫焊過程制造印刷電路板時，要將連接器20表面安裝在印刷電路板12的適當位置上。由于連接器主體20,30上表面是平面，所以可以在一道自動組裝工序中(一種所謂的‘摘嵌工序’)將連接器摘起安裝到印刷電路板12上。借助于下方接觸元件33a,33b’的接觸表面33a’,33a”,33b’,33b”的對稱布置，如果在自動組裝過程中將連接器作180°的旋轉(zhuǎn)就不難辦到，從而使這道工序更為容易進行。于是，電路板就可以如上所述、連同電路和電子電路以及在其中安裝的組件、和在其上方配置的連接器20,30,在一臺熱風(fēng)爐中、在允許錫焊工序的那樣高溫中進行熱處理。
如前所述，揚聲器10連同其插腳11a、11b一并設(shè)置在前部13中所準備的位置上。最后，將前部和后部14裝在一起，通過連接插腳11a、11b對上方彈性連接元件22a,22b,32a,32b的按壓，在印刷電路板12和揚聲器10之間建立導(dǎo)電連接。
借助于以上所述的措施，在將連接器20；30安裝在電路板12上的過程中，在將揚聲器10安裝在前部13之中，以及將前部13及后部14的組裝過程中，都能夠在所有的方面達到令人滿意的連接邊際。另外，也不再需要象在揚聲器和印刷電路板之間導(dǎo)電連接金屬線所做錫焊那樣的手工操作。省卻這樣的金屬線連接還有另外一個優(yōu)點當需要將前部13完全從后部14上拆下時(無線電的常規(guī)檢修或著修理)，不必非要將固定連接拆開不可。經(jīng)過試驗和計算證實，該彈簧結(jié)構(gòu)至少可以經(jīng)受50次左右的壓縮。這遠遠足以函蓋無線電話機的整個使用壽命。因為無線電話在其使用壽命中出于常規(guī)檢修或修理方面的原因需要拆機的機會至多不會超過幾次，這已經(jīng)被認為是極不平常的事。
以上對本發(fā)明以及其優(yōu)選實施例所作的說明業(yè)已經(jīng)過實踐，但這只是示例性質(zhì)，并不起約制作用。因此，本發(fā)明可以在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)采用不同于所述的其他方法實現(xiàn)。特別要聲明的是雖然以上所述的電聲變換器是一個電動式揚聲器，本發(fā)明卻可以適用于其他類型的揚聲器以及各種已知設(shè)計的話筒。
權(quán)利要求
1．一種連接器，用于將一個電聲變換器(10)導(dǎo)電連接到聲再生和/或聲記錄裝置的印刷電路板(12)上的電路上，其特征在于一個用電絕緣材料制造的、耐高溫的連接器主體(21；31)；一個第一、和一個第二長條形下方接觸元件(23a,23b,33a,33b)，該接觸元件裝在上述連接器主體(21；31)的底部；各自至少備有一個觸點(33a’,33a”,33b’,33b”)，用來分別連接在上述印刷電路板(12)上的電路上；一個第一和一個第二長條形上方彈性連接元件(22a,22b,32a,32b)，其中的每個元件分別以其第一端以平行于上述底部的方式連接在連接器主體(21；31)上面的一側(cè)，且可沿垂直方向移動，從而實現(xiàn)分別和電聲變換器(10)的第一和第二連接管腳(11a,12b)的彈性連接，并且各自以其第二端分別與第一和第二下方接觸元件(23a,23b,33a,33b)連接；第一和第二下方接觸元件(23a,23b,33a,33b)彼此之間作電絕緣；第一和第二上方連接元件(22a,22b,32a,32b)彼此之間作電絕緣；
2．如權(quán)利要求項1的連接器，其特征在于每個上方連接元件(22a,22b,32a,32b)做成從連接器主體(21；31)向上方外伸的彎角或彎折的形狀。
3．如權(quán)利要求項1或2的一個連接器，其特征在于每個上方連接元件(22a,22b,32a,32b)做成片簧形狀。
4．如以上任何一項權(quán)利要求的一個連接器，其特征在于該第一上方連接元件(22a,32a)沿著與第二上方連接元件(22b,32b)平行、且方向相反的方式外伸。
5．利用以上任何一項權(quán)利要求的連接器組裝一部無線電話機的方法，該無線電話機包括一個前部(13)，其中設(shè)置一個電聲變換器(10)；一個后部(14)，其中備有印刷電路板(12)，其特征在于，包括下列步驟a)將連接器的連接點(33’a,33”a,33’b,33”b)在稱為熱處理的工序中，在一臺熱風(fēng)爐中，在溫度t1用錫焊在電路板(12)上；與此同時，將電路焊錫焊在印刷電路板上；然后，將印刷電路板裝在后部(14)。b)在溫度t2，按照任何一種通用的方法，在前部(13)安裝電聲變換器(10)，該溫度低于a)項中的t1，而且要低到不至于有損于電聲變換器的程度。c)將前部裝在后部上，要使電聲變換器的第一和第二連接管腳(11a,11b)分別系合在第一和第二上方連接元件(22a,22b,32a,32b)中；借助于上方連接元件與連接管腳之間的彈性連接，保持兩者的導(dǎo)電連接。
全文摘要
一種連接器,用于將一個電聲變換器(10)連接到聲再生和/或聲記錄裝置的印刷電路板(12)上的電路中,其中有一個用電絕緣材料制造的、耐高溫的連接器主體(21;31)。在連接器主體的底部備有第一和第二長條形下方接觸元件(23a,23b,33a,33b),各自備有觸點(33a’,33a”,33b’,33b”),以供連接電路板(12)上的電路之用。第一和第二長條形上方彈性連接元件(22a,22b,32a,32b)分別以其第一端以平行于上述底部的方式連接在連接器主體(21;31)的上方。該彈性連接元件可沿垂直方向移動,用于分別和電聲變換器(10)的第一和第二連接管腳(11a,11b)作彈性連接,并且以其相應(yīng)的第二端分別與第一和第二下方接觸元件(23a,23b,33a,33b)連接。該第一和第二下方接觸元件(23a,23b,33a,33b)彼此之間作電絕緣,上方連接元件(22a,22b,32a,32b)也與此相同。
文檔編號H01R13/24GK1216167SQ9719210
公開日1999年5月5日 申請日期1997年1月23日 優(yōu)先權(quán)日1996年2月7日
發(fā)明者M·B·G·布羅丁 申請人:艾利森電話股份有限公司